KR20080052768A - Liquid crystal display and method for manufacturing of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도1 is a plan view showing a liquid crystal display device according to the prior art
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the prior art taken along line II ′ of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도3 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention taken along the line II-II 'of FIG.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도5A to 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도6 is a plan view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부호의 설명 ><Description of Major Codes in Drawings>
12, 112, 212 : 게이트 라인 12a, 112a, 212a : 게이트 전극12, 112, 212:
18, 118, 218 : 데이터 라인 18a, 118a, 218a : 소스 전극18, 118, 218:
20, 120, 220 : 드레인 전극 16, 116, 216 : 반도체층20, 120, 220:
26a, 126a, 226a : 공통 전극 132, 232 : 차광성 금속패턴26a, 126a, 226a:
24, 124, 224 : 화소전극24, 124, 224 pixel electrodes
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 소스 전극과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can prevent an increase in off current due to light incident on a semiconductor layer between a source electrode and a drain electrode.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시 장치로 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms, and in recent years, liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), electro luminescent displays (ELD), and vacuum fluorescent (VFD) Various flat panel display devices such as displays have been studied, and some of them are already used as display devices in various devices.
이와 같이 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.In order to use the LCD as a general screen display device in various parts, development of high quality images such as high definition, high brightness, and large area is required while maintaining the characteristics of light weight, thinness, and low power consumption. can do.
그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among them, LCD is the most widely used as the substitute for CRT (Cathode Ray Tube) for mobile image display device because of its excellent image quality, light weight, thinness, and low power consumption. In addition to the use of the present invention has been developed in a variety of monitors, such as television and computer for receiving and displaying broadcast signals.
상기 액정표시소자는 액정의 성질과 패턴의 구조에 따라서 여러 가지 다양한 모드가 있다.The liquid crystal display device has a variety of modes depending on the nature of the liquid crystal and the structure of the pattern.
구체적으로, 액정 방향자가 90°트위스트 되도록 배열한 후 전압을 가하여 액정 방향자를 제어하는 TN 모드(Twisted Nematic Mode)와, 한 기판상에 두 개의 전극을 형성하여 액정의 방향자가 배향막의 나란한 평면에서 꼬이게 하는 횡전계방식(In-Plane Switching Mode) 등 다양하다.Specifically, TN mode (Twisted Nematic Mode) for arranging the liquid crystal directors to be twisted by 90 ° and controlling voltage by applying a voltage, and forming two electrodes on one substrate so that the directors of the liquid crystal are twisted in a parallel plane of the alignment layer. In-Plane Switching Mode.
이들 중, 상기 횡전계방식 액정표시소자는 통상, 서로 대향 배치되어 그 사이에 액정층을 구비한 컬러필터 기판과 박막 어레이 기판으로 구성된다. Among these, the transverse electric field type liquid crystal display device is usually composed of a color filter substrate and a thin film array substrate, which are disposed to face each other and have a liquid crystal layer therebetween.
즉, 상기 컬러필터 기판에는 빛샘을 방지하기 위한 블랙 매트릭스와, 상기 블랙 매트릭스 상에 색상을 구현하기 위한 R,G,B의 컬러 필터층이 형성된다. That is, the color filter substrate is formed with a black matrix for preventing light leakage and a color filter layer of R, G, and B for realizing color on the black matrix.
그리고, 상기 박막 어레이 기판에는 단위 화소를 정의하는 게이트 라인 및 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인의 교차 지점에 형성된 스위칭소자와, 서로 엇갈리게 교차되어 횡전계를 발생시키는 공통전극 및 화소 전극이 형성된다.The thin film array substrate includes a gate line and a data line defining a unit pixel, a switching element formed at an intersection point of the gate line and the data line, and a common electrode and a pixel electrode alternately crossing each other to generate a transverse electric field. do.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술의 액정표시소자 및 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display device and a manufacturing method thereof according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'선에 따른 종래기술에 의한 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 1 is a plan view showing a liquid crystal display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to the prior art along the line II ′ of FIG. 1.
통상, 횡전계방식 액정표시소자의 박막 트랜지스터 어레이 기판상에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(12) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(12a)과, 게이트 라인(12)과 나란하게 형성되는 공통 라인(26) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(26a)와, 게이트 전극(12a) 상부에 형성되는 반도체층(16)과, 게이트 라인(12)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(18)과, 데이터 라인(18)으로부터 반도체층(16) 상부로 돌출되는 소스 전극(18a) 및 이와 이격된 드레인 전극(20)과, 드레인 전극(20)과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극(26a)과 교번하는 화소 전극(24)을 포함하여 구성된다.In general, on the thin film transistor array substrate of the transverse electric field type liquid crystal display device, as shown in FIGS. 1 and 2, a
이때, 도 1에 도시된 바와 같이 소스 전극(18a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(20)은 소스 전극(18a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 형성되어 서로 이격되어 있다. 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20) 사이의 하부에는 반도체층(16)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다. In this case, as shown in FIG. 1, the
일반적으로 소스 전극(18a) 및 드레인 전극(20)을 형성하는 금속은 차광성 금속이므로 반도체층(16)의 상부에 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 반면에, 반도체층(16)의 상부에 소스 전극(18a)과 드레인 전극(20)이 형성되지 않은 부분인 채널 영역은 백라이트로부터 나와 산란된 광(30)에 노출된다. 이 경우 광에 의해 상기 반도체층(16)에 전자 정공쌍(Electron-Hole pair)이 발생하여 오프 상태에서도 전류가 흐르는 문제점이 발생한다. In general, since the metal forming the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 소스 전극 과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which can prevent an increase in off current due to light incident on a semiconductor layer between a source electrode and a drain electrode. There is a purpose.
또한, 화소 전극을 형성하는 공정에서 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 함께 형성함으로써, 추가 마스크의 공정없이 반도체층으로 입사하는 광을 차단할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, by forming a light-shielding metal pattern on the semiconductor layer in the process of forming a pixel electrode, to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can block the light incident to the semiconductor layer without the additional mask process. have.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정표시장치는 기판 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 형성되는 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극, 상기 게이트 전극 상부에 형성되는 반도체층, 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인, 상기 데이터 라인으로부터 상기 반도체층 상부로 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격된 드레인 전극, 상기 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극, 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에, 상기 반도체층을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The liquid crystal display according to the present invention according to the above object is a gate line formed in one direction on the substrate and a gate electrode protruding therefrom, a common line formed in parallel with the gate line and a common electrode branched therefrom, A semiconductor layer formed over the gate electrode, a data line crossing the gate line to define a pixel region, a source electrode protruding from the data line over the semiconductor layer and a drain electrode spaced apart from the data line, and electrically connected to the drain electrode And a light blocking metal pattern formed to cover the semiconductor layer on the pixel electrode alternately with the common electrode in the pixel region, and between the source electrode and the drain electrode.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명에 의한 액정표시장치의 제조방법은 기판 상에 제 1 금속 물질을 증착하고, 이를 패터닝하여 일방향으로 게이트 라인 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극, 상기 게이트 라인과 나란하게 공통 라인 및 이로부터 분기되는 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트 라인을 포함한 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계, 상기 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘층을 증착 하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 전극 상부의 게이트 절연막 상에 반도체층을 형성하는 단계, 상기 반도체층을 포함한 기판 전면에 제 2 금속 물질층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인 및 이로부터 돌출되는 소스 전극 및 이와 이격되는 드레인 전극을 형성하는 단계, 상기 데이터 라인, 소스/드레인 전극을 포함한 기판 전면에 보호막을 형성하고, 이를 패터닝하여 상기 드레인 전극 상부에 콘택홀을 형성하는 단계, 상기 보호막 상에 차광성 금속층을 증착하고, 이를 패터닝하여 상기 콘택홀을 통해 드레인 전극과 전기적으로 연결되면서 상기 화소 영역에 상기 공통 전극과 교번하는 화소 전극 및 상기 소스 전극과 드레인 전극 사이의 상부에 상기 반도체층을 가리도록 차광성 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention is to deposit a first metal material on a substrate, and pattern the same to form a gate line and a gate electrode protruding therefrom in one direction, and are common in parallel with the gate line. Forming a line and a common electrode branching therefrom, forming a gate insulating film over the substrate including the gate line, depositing an amorphous silicon layer on the gate insulating film, and patterning the gate insulating film over the gate electrode Forming a semiconductor layer on the substrate, and depositing a second metal material layer on the entire surface of the substrate including the semiconductor layer, patterning the data layer to define a pixel region crossing the gate line, and a source electrode protruding therefrom; Forming a drain electrode spaced apart from the data line; Forming a protective film on the entire surface of the substrate including the drain / drain electrode, patterning the contact hole on the drain electrode, depositing a light-shielding metal layer on the protective film, and patterning the drain electrode through the contact hole And forming a light blocking metal pattern electrically covering the semiconductor layer on the pixel electrode alternately with the common electrode in the pixel region and between the source electrode and the drain electrode. .
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a liquid crystal display and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치를 나타내는 단면도이다.3 is a plan view illustrating a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention taken along line II-II ′ of FIG. 3.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치는 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(112) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(112a)과, 게이트 라인(112)과 나란하게 형성되는 공통 라인(126) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(126a)과, 게이트 라인(112) 및 공통 라인(126)을 포함한 기판(100) 전면에 형성되는 게이트 절연막(114)과, 게이트 전극(112a) 상부에 형성되는 반도체층(116)과, 게이트 라인(112)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(118)과, 데이터 라인(118)으로부터 반도체층(116) 상부로 돌출되는 소스 전극(118a) 및 이와 이격된 드레인 전극(120)과, 데이터 라인(118), 소스/드레인 전극(118a, 120)을 포함한 기판(100) 전면에 형성되고, 드레인 전극(120) 상부에 콘택홀(134)을 포함하는 보호막(122)과, 드레인 전극(120)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 공통 전극(126a)과 교번하는 화소 전극(124)과, 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 반도체층(116)을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴(132)을 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the liquid crystal display according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 소스 전극(118a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(120)은 소스 전극(118a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 형성되어 소스 전극(118a)과 이격되어 있다. 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 하부에는 반도체층(116)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다. 3, the
일반적으로 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)을 형성하는 금속은 차광성 금속이므로 반도체층(116)의 상부에 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 본 발명에서는 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 차광성 금속 패턴(132)을 형성함으로써, 백라이트로부터 나와 산란된 광(130)을 차단하게 된다. 따라서 반도체층(116)에 광이 입사되어 오프 전류가 증가하는 문제점을 방지할 수 있게 되는 것이다.In general, since the metal forming the
이때, 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)은 동일한 물질을 사용한다. 이는 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)을 동일한 층에서 하나의 마스크를 사용하여 패터닝함으로써 별도의 추가 공정 없이 본 발명의 목적을 달성하기 위함이다. 본 발명의 실시예에서는 차광성 금속 패턴(132)은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성한다. 몰리브덴-티타늄(MoTi)은 화소 전극(124)으로 사용 가능한 금속이고, 빛을 차단할 수 있는 물질로써 본 발명의 목적에 가장 적합한 금속이다.In this case, the light
상기에서, 차광성 금속 패턴(132)은 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)과 최소한으로 오버랩되도록 형성한다. 즉, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 사이로 빛이 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩한다. 이때, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)이 오버랩되는 부분에서는 기생 캐패시턴스가 발생한다. 기생 캐패시턴스는 액정표시장치의 구동에 악영향을 미치는바 이를 최소한으로 줄이는 것이 효과적이다. 따라서 기생 캐패시턴스는 최소화하고, 빛은 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩시킨다.In the above, the light
또한, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)의 사이에 형성되는 보호막(122)의 재료로 BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin) 등의 유기 절연막을 사용함으로써, 유전체의 유전율을 낮춤으로써 기생 캐패시턴스를 낮출 수 있다.In addition, by using an organic insulating film such as BCB (Benzocyclobutene) or acrylic resin (acryl resin) as the material of the
상기의 액정표시장치는 화소 영역에서 공통 전극(126a)과 화소 전극(124)을 서로 교번하여 형성함으로써, 두 전극 사이에 횡전계를 발생시켜 구동한다. 이때, 본 발명에서는 공통전극(126a)을 먼저 형성하고 화소 전극(124)을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막(122)으로 분리하는 방법을 사용하고 있으나, 본 방법 이외에 화소 전극을 먼저 형성하고 공통전극을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막으로써 분 리하여도 되고, 보호막으로 분리하지 않고 공통 전극 및 화소 전극을 동일층에 형성하여도 된다.In the liquid crystal display, the
이하에서는, 본 발명 제 1 실시예에 의한 액정표시소자의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention will be described.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.5A through 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 도 5a와 같이, 투명한 유리 재질의 기판(100) 상에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr) 등의 저저항 금속 물질을 적어도 한층 이상으로 증착한다. 이어, 포토 및 식각 공정을 통해 저저항 금속 물질을 패터닝하여 게이트 라인(도 3의 112) 및 게이트 라인에서 분기 되는 게이트 전극(112a), 게이트 라인과 나란하도록 공통 라인(도 3의 126) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(도 3의 126a)을 형성한다. First, as shown in FIG. 5A, at least a low-resistance metal material such as copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), and chromium (Cr) may be formed on a
이어, 게이트 전극(112a)을 포함한 기판(110) 전면에 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 등의 절연물질을 증착하여 게이트 절연막(114)을 형성한다. Next, an insulating material such as silicon nitride (SiNx) or silicon oxide (SiOx) is deposited on the entire surface of the substrate 110 including the
도 5b와 같이, 게이트 절연막(114) 상부의 전면에 순수한 비정질 실리콘과 불순물이 포함된 비정질 실리콘을 적층하고, 포토 및 식각 공정을 통해 순수한 비정질 실리콘과 불순물이 포함된 비정질 실리콘을 패터닝하여 게이트 전극(112a) 상부의 게이트 절연막(114) 상에 반도체층(116)을 형성한다.As shown in FIG. 5B, pure amorphous silicon and amorphous silicon including impurities are stacked on the entire surface of the
도 5c와 같이, 반도체층(116)을 포함한 게이트 절연막(114) 상의 기판(100) 전면에 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW) 등의 저저항 금속 물질 중 어느 하나를 스퍼터링(sputtering) 방법으로 증착하고, 이를 패터닝하여 게이트 라인과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(118)과, 데이터 라인(118)으로부터 반도체층(116)으로 돌출되는 소스 전극(118a) 및 이와 이격되는 드레인 전극(120)을 형성한다. 그리고, 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이에 위치한 불순물이 포함된 비정질 실리콘층은 제거한다.As shown in FIG. 5C, copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), and the like on the entire surface of the
이때, 도 3에 도시된 바와 같이 소스 전극(118a)은 'ㄷ' 형태로 형성되고, 드레인 전극(120)은 소스 전극(118a)의 'ㄷ' 형태의 내부로 들어오는 형태로 소스 전극(118a)과 이격되어 형성된다. 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 하부에는 반도체층(116)이 형성되어 있으며, 이 부분에 채널이 형성된다. In this case, as shown in FIG. 3, the
도 5d와 같이, 반도체층(116), 데이터 라인(118), 소스 전극(118a), 드레인 전극(120)을 포함한 기판(100) 전면에 유기재료인 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)를 도포하여 보호막(122)을 형성한다. As illustrated in FIG. 5D, a benzocyclobutene (BCB) or an acrylic resin (BCB), which is an organic material, is formed on the entire surface of the
이어, 드레인 전극(120)의 표면이 소정부분 노출되도록 보호막(122)을 패터닝하여 콘택홀(134)을 형성한다.Next, the
도 5e와 같이, 콘택홀(134)을 포함한 기판(100) 전면에 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금을 증착하여 차광성 금속층을 형성하고, 포토 및 식각 공정을 통해 차광성 금속층을 패터닝하여 화소 영역에서 콘택홀(134)을 통해 드레인 전극(120)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 상기 공통 전극(도 3의 126a)과 교번하는 화소 전극(124) 및 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에 반도체층(116)을 가리도록 차광성 금속 패턴(132)을 형성한다.As shown in FIG. 5E, an alloy of molybdenum-titanium (MoTi) is deposited on the entire surface of the
상기에서 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)을 형성하는 금속인 구리(Cu), 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴-텅스텐(MoW)은 차광성 금속이므로 반도체층(116)의 상부에 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120)이 형성된 부분은 외부로부터의 광이 차단된다. 본 발명에서는 소스 전극(118a)과 드레인 전극(120) 사이의 상부에는 차광성 금속 패턴(132)을 형성함으로써, 백라이트로부터 나와 산란된 광(130)을 차단하게 된다. 따라서 반도체층(116)에 광이 입사되어 오프 전류가 증가하는 문제점을 방지할 수 있게 되는 것이다.Copper (Cu), aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), molybdenum (Mo), chromium (Cr), titanium (Ti), and tantalum, which are metals forming the
또한, 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)은 동일한 물질을 사용한다. 이는 차광성 금속 패턴(132)과 화소 전극(124)을 동일한 층에서 하나의 마스크를 사용하여 패터닝함으로써 별도의 추가 공정 없이 본 발명의 목적을 달성하기 위함이다. 본 발명의 실시예에서는 차광성 금속 패턴(132)은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금으로 형성한다. 몰리브덴-티타늄(MoTi)은 화소 전극(124)으로 사용 가능한 금속이고, 빛을 차단할 수 있는 물질로써 본 발명의 목적에 가장 적합한 금속이다.In addition, the light blocking
상기에서, 차광성 금속 패턴(132)은 소스 전극(118a) 및 드레인 전극(120)과 최소한으로 오버랩되도록 형성한다. 즉, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 사이로 빛이 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩한다. 이때, 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120)이 오버랩되는 부분에서는 기생 캐 패시턴스가 발생한다. 기생 캐패시턴스는 액정표시장치의 구동에 악영향을 미치는바 이를 최소한으로 줄이는 것이 효과적이다. 따라서 기생 캐패시턴스는 최소화하고, 빛은 새어 들어가지 않을 정도로 오버랩시킨다.In the above, the light blocking
또한, 실시예에서는 보호막(122)의 재료로써 유기 재료인 BCB(Benzocyclobutene) 또는 아크릴계 수지(acryl resin)를 사용하였으나, 무기 재료인 실리콘 질화막(SiNx) 또는 실리콘 산화막(SiOx)을 사용하여 보호막(122)을 형성할 수도 있다.In addition, in the embodiment, although the organic material is BCB (Benzocyclobutene) or an acrylic resin (acryl resin) as the material of the
다만, BCB(Benzocyclobutene), 아크릴계 수지(acryl resin) 등의 유기 재료는 유전율이 낮은 물질로써 차광성 금속 패턴(132)과 소스/드레인 전극(118a, 120) 간의 기생 캐패시턴스를 낮출 수 있는 효과가 있다.However, organic materials such as benzocyclobutene (BCB) and acrylic resins (acryl resins) are low dielectric constant materials and have an effect of reducing parasitic capacitance between the light-shielding
상기의 액정표시장치는 화소 영역에서 공통 전극(126a)과 화소 전극(124)을 서로 교번하여 형성함으로써, 두 전극 사이에 횡전계를 발생시켜 구동한다. 이때, 본 발명에서는 공통전극(126a)을 먼저 형성하고 화소 전극(124)을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막(122)으로 분리하는 방법을 사용하고 있으나, 본 방법 이외에 화소 전극을 먼저 형성하고 공통전극을 이후에 형성하여 그 사이를 보호막으로써 분리하여도 되고, 보호막으로 분리하지 않고 공통 전극 및 화소 전극을 동일층에 형성하여도 된다.In the liquid crystal display, the
다음으로, 본 발명 제 2 실시예에 의한 액정표시소자에 대해 설명한다.Next, the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 액정표시장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 기 판(도시하지 않음) 상에 일방향으로 형성되는 게이트 라인(212) 및 이로부터 돌출되는 게이트 전극(212a)과, 게이트 라인(212)과 나란하게 형성되는 공통 라인(226) 및 이로부터 분기되는 공통 전극(226a)과, 게이트 전극(212a) 상부에 형성되는 반도체층(216)과, 게이트 라인(212)과 교차하여 화소 영역을 정의하는 데이터 라인(218)과, 데이터 라인(218)으로부터 반도체층(216) 상부로 돌출되는 소스 전극(218a) 및 이와 이격된 드레인 전극(220)과, 드레인 전극(220)과 전기적으로 연결되면서 화소 영역에 공통 전극(226a)과 교번하는 화소 전극(224)과, 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220) 사이의 상부에 반도체층(216)을 가리도록 형성되는 차광성 금속 패턴(232)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the liquid crystal display according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a
이때, 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220)은 소정 간격 이격되어, 'ㅡ'자로 형성된다. 즉, 제 1 실시예와는 소스/드레인 전극(218a, 220)의 모양에 있어서 차이점이 있다.At this time, the
차광성 금속 패턴(232)은 소스 전극(218a)과 드레인 전극(220) 사이의 반도체층(216)에 광이 입사하는 것을 방지하기 위해 형성되는 것으로 그 모양이 소스/드레인 전극(218a, 220)의 모양에 따라 달라진다. 즉, 차광성 금속 패턴(232)은 반도체층(216)의 상부를 모두 가릴 수 있는 형태로 형성된다. The light blocking
예를 들면, 제 1 실시예에서는 차광성 금속 패턴(232)의 모양이 ''인 반면에, 제 2 실시예에서는 차광성 금속 패턴(232)의 모양이 ''이다.For example, in the first embodiment, the shape of the light blocking
또한, 차광성 금속 패턴(232)과 화소 전극(224)을 동일한 물질로 형성하고, 가장 적합한 금속은 몰리브덴-티타늄(MoTi)의 합금이며, 차광성 금속 패턴(232)과 소스/드레인 전극(218a, 220)은 그 사이로 빛이 새어들어가지 않으면서 기생 캐패시턴스를 최소화할 수 있을 정도로 오버랩하여 형성한다.In addition, the light blocking
제 2 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법은 제 1 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법과 소스/드레인 전극(218a, 220) 및 차광성 금속 패턴(232)의 모양에 있어서 차이가 있을 뿐 그 공정이 서로 동일한바 제 2 실시예에 의한 액정표시장치의 제조방법에 대한 설명은 생략한다. The manufacturing method of the liquid crystal display device according to the second embodiment may differ in the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the first embodiment from the shapes of the source /
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible in the art that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 액정표시장치 및 그의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the liquid crystal display device and the manufacturing method thereof according to the present invention have the following effects.
먼저, 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 형성함으로써, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 반도체층으로 광이 입사하여 오프 전류가 증가하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.First, by forming a light blocking metal pattern on the semiconductor layer, there is an effect of preventing light from being incident to the semiconductor layer between the source electrode and the drain electrode to increase the off current.
또한, 화소 전극을 형성하는 공정에서 반도체층 상부에 차광성 금속 패턴을 함께 형성함으로써, 추가 마스크의 공정없이 반도체층으로 입사하는 광을 차단할 수 있는 효과가 있다.In addition, by forming a light blocking metal pattern on the semiconductor layer in the process of forming the pixel electrode, there is an effect that can block the light incident to the semiconductor layer without the additional mask process.
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